HISTÓRIA DA TERRA

TERRA PRÉ-CAMBRIANA

Houve um tempo em que o éon Pré-Cambriano era visto como terreno desconhecido, de idade incerta e sem registro fóssil. A imensidão dos 4 bilhões de anos do Pré-Cambriano só se tornou evidente após 1956, quando a idade da Terra foi medida corretamente. Desde então, temos encontrado fósseis, datado rochas, desvendado a formação do Sistema Solar. Agora sabemos que a história inicial da Terra foi um tempo de mudanças cataclísmicas. A acreção inicial e a diferenciação entre o núcleo e o manto, juntamente com o bombardeio vindo do espaço, culminaram com a formação da Lua.

FORMAÇÃO DA LUA

Há cerca de 4,5 bilhões de anos, um corpo planetário do tamanho de Marte colidiu com a Terra, arrancando um grande volume de rochas. Os fragmentos foram retidos pela gravidade da Terra, esfriaram e coalesceram, formando o satélite que chamamos de Lua. 

 Cristais de Zircão

Cristais de Rocha do Oeste da

Australia foram datados de 

4,4-3,9 bilhões de anos atrás.

A formação contínua de camadas foi seguida pelo surgimento de uma atmosfera primitiva, dos oceanos e, possivelmente, da vida. Contudo, o bombardeio repetido de meteoritos, que tão fortemente marcou a Lua, também devastou a Terra, causando o derretimento de suas rochas. A atmosfera e os oceanos só se recuperaram há cerca de 3,8 bilhões de anos. Os primeiros vestígios fósseis datam de um período quase imediatamente posterior a esse, mas aquelas formas de vida precisavam tolerar a ausência de oxigênio e a forte radiação ultravioleta, porque não havia camada de ozônio que a filtrasse. Demorou até que a atmosfera e os oceanos desenvolvessem suas condições atuais. As temperaturas na superfície baixaram lentamente e os níveis de oxigênio subiram devagar, enquanto um número crescente de microorganismos fotossintetizantes

produzia oxigênio e uma camada de ozônio protetora, auxiliado pela emissão de vapor d'água, que, ao se partir, liberava oxigênio e ozônio para a porção superior da atmosfera.

O éon Pré-Cambriano se divide nas eras Hadeana, Arqueana e Proterozoica, durante as quais processos dinâmicos originados no interior da Terra geraram novas rochas no fundo do mar e as destruíram em outros locais, e os continentes cresciam e se moviam através dos processos de tectônica de placas (ver págs. 106-109). Enquanto isso, uma diversidade crescente de microorganismos marinhos evoluía lentamente. Grandes eventos contionuavam a perturbar os ecossistemas em formação, com vulcanismo em grande escala, impactos e mudanças climáticas culminando em glaciações. Embora frequentemente catastróficos, esses eventos podem ter estimulado a evolução.

AS CAMADAS DA TERRA SE FORMAM

Esboço do Interior do Planeta Terra

A acreção inicial de material cósmico formou um corpo maior e crescente onde surgiram substâncias derretidas que migraram. Os elementos mais pesados se concentraram no núcleo e os mais leves, no manto externo.

BOMBARDEIO DE METEORITOS

A datação das rochas da Lua e o aspecto de sua superfície coberta de crateras são evidências de que, por volta de 600 milhões de anos após sua formação, tanto a Lua como a Terra foram expostas a um intenso bombardeio do espaço. A Lua tem crateras de impacto, como a bacia Aitken, com mais de 2.500 quilômetros de diâmetro. Por ter tamanho e gravidade maiores, a TErra sofreu maior bombardeio do que a Lua. Os resultados foram o derretimento de rochas e a destruição da vida e da atmosfera nascentes.

UMA ATMOSFERA QUE SUSTENTE A VIDA

A primeira atmosfera terrestre foi destruída por impactos e vento solar. O vulcanismo produziu uma segunda  atmosfera, com a liberação de nitrogênio, dióxido de carbono e vapor d'água. Este último era partido pela radiação ultravioleta em hidrogênio, oxigênio e ozônio. O gás mais leve, o hidrogênio, foi liberado no espaço.

OCEANOS E CONTINENTES

A jera Hadeana, como seu nome sugere, parecia um inferno: os distúrbios da Terra primitiva destruiam qualquer atmosfera, oceanos e até a vida primitiva. Nos tempos arqueanos que se seguiram, o vapor d'água liberado pelos vulcões formou os oceanos, onde gradualmente os sais se dissolveram, aumentando a salinidade. Minerais de sílica de baixa densidade se acumularam, formando a crosta terrestre. Porém, erupções vulcânicas constantes resultaram na formação de novas rochas na superfície. Conforme a Terra foi parando de crescer por acreção, as rochas mais frias e densas, que haviam se formado anteriormente, afundaram para o interior a fim de acomodar as novas rochas da crosta. A crosta terrestre se fragmentou, formando placas com margens convergentes e divergentes (ver págs. 108-109). As rochas de menor densidade formaram os continentes, enquanto as de densidade mais alta formaram o fundo dos oceanos.

VIDA PRIMITIVA

As evidências mais antigas da vida na Terra vêm de resíduos de hidrocarbonetos em rochas sedimentares metamorfizadas da Groenlândia, datadas de cerca de 3,8 bilhões de anos. Esses resíduos foram formados por organismos vivos, provavelmente procariontes aquáticos (bactérias) que usavam a energia luminosa do Sol. Sua evolução deve ter ocorrido cosideravelmente mais cedo, talvez há mais de 4 bilhões de anos. Não se sabe se essa vida primitiva poderia ter resistido ao bombardeio pesado da Terra por meteoritos ocorrido naquela época. É possível que a vida tenha surgido duas vezes, ou tenha sido introduzida na Terra pelo impacto de corpos vindos do espaço. Há 3,46 bilhões de anos, microrganismos fotossintezantes em águas rasas e mornas formaram montículos conhecidos como estromatólitos, enquanto outros microrganismos viviam de substâncias geradas por fontes termais submarinas. Fósseis químicos  sugerem que os primeiros eucariontes (organismos com células relativamente complexas, contendo um núcleo) apareceram há cerca de 2,7 bilhões de anos, mas as primeiras evidências fósseis diretas da sua existência só apareceram há 2,2 bilhões de anos.

METANO (CH4)

H = Átomo de Hidrogênio

C = Átomo de Carbono

O composto orgânico mais simples é formado por um átomo de carbono combinado com quatro átomos de hidrogênio.

PROCARIONTES

Esses organismos unicelulares têm uma única célula à qual faltam estruturas (tais como um núcleo) encontradas em células mais complexas.

 

CLAIR PATTERSON

Após trabalhar na primeira bomba atômica e estudar a radioatividade, o físico americano Clair Patterson se interessou em calcular a idade da Terra. Em 1956, ele comparou medidas de meteoritos e de minerais da Terra e obteve a idade de 4,55 bilhões de anos. Essa foi a primeira estimativa mais precisa.

OXIGENANDO A ATMOSFERA

Há cerca de 2,7 bilhões de anos os microrganismos fotossintetizantes primitivos liberaram volumes cada vez maiores de oxigênio na atmosfera inicial. Esse oxigênio foi utilizado inicialmente na oxidação do ferro nos oceanos e pouco dele entrou na atmosfera.  Há 2,2 bilhões de anos, os níveis de oxigênio ainda representavam cerca de 1% dos níveis atuais (o oxigênio compõe 21% do volume da atmosfera atual). Há 1,9 bilhão de anos, porém, os níveis de oxigênio já estavam em cerca de 15% dos níveis atuais. Microrganismos que preferiam condições anóxicas (pouco oxigênio) foram obrigados a se adaptar migrando para dentro de sedimentos e abaixo do solo.

Um fator importante para o desenvolvimento da vida que estava surgindo foi a formação de uma camada protetora de ozônio acima da atmosfera. Ela filtra e impede a entrada dos raios ultravioleta, que são particularmente prejudiciais para o DNA. Uma camada de ozônio começa a se formar quando a concentração de oxigênio ultrapassa 2%, de forma que ela já deveria estar bem estabelecida há 1,9 bilhão de anos. Uma atmosfera rica em oxigênio, protegida por um escudo de ozônio, permitiu a evolução e a sobrevivência de novas formas de vida. Os organismos fotossintetizantes tolerantes ao oxigênio herdaram a Terra.

VIDA MULTICELULAR

Microfósseis filamentosos espiralados de Michigan, EUA, chamados Grypania têm 2,2 bilhões de anos e fornecem as primeiras evidências fósseis de eucariontes. Esses organismos podem ter tido muitas células eucariontes, mas o vestígio fóssil convincente mais antigo de organismos multicelulares vem na forma de fósseis com 1,2 bilhão de anos de idade, da alga vermelha chamada Bangiomorpha do Ártico canadense. As muitas células desses filamentos microscópicos mostram algum grau de especialização, incluindo estruturas que indicam que elas apresentavam reprodução sexuada.

Há 1 bilhão de anos, próximo ao final da era Prosterozoica e após uma longa gestação evolucionária, o "big bang" da evolução eucariótica começou. A evolução de organismos multicelulares com reprodução sexuada (evidências de embriões fossilizados foram encontradas na China, datando de 600 milhões de anos atrás) abriu o caminho para organismos maiores e mais diversos. Antigamente acreditava-se que o desenvolvimento da reprodução sexuada, que envolve a troca de material genético, havia tido papel significativo nessa diversificação.

Contudo, hoje se sabe que essa inovação por si só não causou a diversificação da vida eucariótica, já que até as bactérias trocam material genético. Mais importante, talvez, seja a capacidade dos organismos multicelulares de aumentar o tamanho corporal além do microscópico, com a especialização de certas células para determinadas tarefas no organismo. Há 580 milhões de anos, os primeiros fósseis de animais grandes (conhecidos como Biota Ediacarana) apareceram, seguidos pelos primeiros animais com conchas, os Cloudina, com 555 milhões de anos de idade, em sedimentos marinhos da Namíbia.

  

  

ESTROMATÓLITOS MODERNOS

Conhecidos como estromatólitos, esses montículos de sedimentos em camadas cobertos por uma película de bactérias são idênticos àqueles encontrados nas rochas sedimentares pré-cambrianas.

 

FERRO BANDADO

Esses depósitos de ferro em camadas foram formados por reações de oxigenação nos oceanos antes da formação da atmosfera.

FÓSSEIS QUÍMICOS

Mesmo quando os organismos morrem e seus tecidos se decompõem, os compostos químicos orgânicos (hidrocarbonetos) dos quais eles são feitos podem permanecer nos sedimentos, embora em uma forma degradada. Esses são conhecidos como fósseis químicos. Comumente, os hidrocarbonetos compõem óleos e gases móveis, mas alguns resíduos podem ficar registrados no interior da rocha. A análise química desses resíduos pode diferenciar as moléculas orgânicas presentes, sua complexidade estrutural e, de forma mais ampla, de que tipos de organismos eles derivam.

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Fonte: Isto É - Enciclopédia Ilustrada da Terra